CN103019113B - 机载3g通信模块的开关控制装置及机载无线通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于航空技术领域，提供了一种机载3G通信模块的开关控制装置和机载无线通讯系统。本发明通过采用包括手动开关信号生成模块、自动开关信号生成模块、开关控制信号生成模块及工作状态提示模块的机载3G通信模块的开关控制装置，使机载3G通信模块根据工作人员的开关操作和所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化实现开关，进而使机载3G通信模块在手动开关和自动开关同时作用下实现准确受控，且能够对机载3G通信模块的工作状态进行显示，从而解决了现有技术所存在的降低工作人员的工作效率，且无法准确提供工作状态提示以使工作人员明确知道机载3G通信模块的工作状态的问题。

Description

机载3G通信模块的开关控制装置及机载无线通讯系统

技术领域

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种机载3G通信模块的开关控制装置。

背景技术

目前，出于对飞机航行安全性的考虑，为避免飞机上的机载3G通信模块与外界进行通信时所收发的射频信号对飞机内部的其他电子设备造成干扰，均需要在飞机起飞和降落过程中禁止使用3G网络通信。为了保证飞机中电子设备的正常工作，现有技术通过采用传统的物理开关模式，在飞机起飞或降落时由操作人员手动关闭机载3G通信模块，在飞机安全着陆后，再由工作人员手动打开机载3G通信模块，然而这样则无法实现自动控制机载3G通信模块的开关，降低了工作效率，且无法准确提供工作状态提示以使工作人员明确知道机载3G通信模块的工作状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机载3G通信模块的开关控制装置及机载无线通讯系统，旨在解决现有技术所存在的降低工作人员的工作效率，且无法准确提供工作状态提示以使工作人员明确知道机载3G通信模块的工作状态的问题。

本发明是这样实现的，一种机载3G通信模块的开关控制装置，与飞机的机载3G通信模块连接，所述开关控制装置包括：

手动开关信号生成模块，用于根据工作人员的开关操作输出相应的手动开关电平信号；

自动开关信号生成模块，输入端接入飞机舱门感应信号或空地信号，用于根据所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化相应地输出自动开关电平信号；

开关控制信号生成模块，第一输入端连接所述手动开关信号生成模块的输出端，第二输入端连接所述自动开关信号生成模块的输出端，输出端连接所述机载3G通信模块的开关控制端，用于根据所述手动开关电平信号和所述自动开关电平信号生成相应的开关控制电平信号至所述机载3G通信模块。

所述开关控制装置还包括：

高电位端接第一直流电源，第一低电位端连接所述机载3G通信模块的第一发光控制端，第二低电位端连接所述机载3G通信模块的第二发光控制端，根据所述机载3G通信模块的开关状态进行相应的发光提示的工作状态提示模块。

本申请还保护了一种机载无线通讯系统，包括机载3G通信模块，以及以上所述的机载3G通信模块的开关控制装置。

本发明通过采用包括所述手动开关信号生成模块、所述自动开关信号生成模块、所述开关控制信号生成模块的机载3G通信模块的开关控制装置，使机载3G通信模块根据工作人员的开关操作和所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化实现开关，进而使机载3G通信模块在手动开关和自动开关同时作用下实现准确受控，避免3G设备在飞机离开地面过程中3G射频对飞机上电子设备的影响。

本发明还且能够对机载3G通信模块的工作状态进行显示，从而解决了现有技术所存在的降低工作人员的工作效率，且无法准确提供工作状态提示以使工作人员明确知道机载3G通信模块的工作状态的问题。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的机载3G通信模块的开关控制装置的模块结构图；

图2是本发明实施例所提供的机载3G通信模块的开关控制装置的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过采用包括手动开关信号生成模块、自动开关信号生成模块、开关控制信号生成模块及工作状态提示模块的机载3G通信模块的开关控制装置，使机载3G通信模块根据工作人员的开关操作和所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化实现开关，进而使机载3G通信模块在手动开关和自动开关同时作用下实现准确受控，避免机载无线通讯系统中的3G通讯模块在飞机离开地面过程中3G射频对飞机上电子设备的影响，提高了工作效率和安全性能，且能够对机载3G通信模块的工作状态进行显示。

图1示出了本发明实施例所提供的机载3G通信模块的开关控制装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

开关控制装置100与飞机的机载3G通信模块200连接，开关控制装置100包括：

手动开关信号生成模块101，用于根据工作人员的开关操作输出相应的手动开关电平信号；

自动开关信号生成模块102，输入端接入飞机舱门感应信号或空地信号，用于根据飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化相应地输出自动开关电平信号；

开关控制信号生成模块103，第一输入端连接手动开关信号生成模块101的输出端，第二输入端连接自动开关信号生成模块102的输出端相连接，输出端连接机载3G通信模块200的开关控制端W_DIS，用于根据手动开关信号生成模块101所输出的手动开关电平信号和自动开关信号生成模块102所输出的自动开关电平信号生成相应的开关控制电平信号至机载3G通信模块200。

开关控制装置100还包括：

高电位端接第一直流电源VCC1，第一低电位端连接机载3G通信模块200的第一发光控制端LED_WWAN，第二低电位端连接机载3G通信模块200的第二发光控制端LED_WLAN，根据机载3G通信模块200的开关状态进行相应的发光提示的工作状态提示模块104。

图2示出了本发明实施例所提供的机载3G通信模块的开关控制装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

作为本发明一优选实施例，手动开关信号生成模块101包括：

滑动开关S1、钳位二极管D1、三端电容C1及电阻R1；

滑动开关S1的回路端1空接，滑动开关S1的接地端3接地，钳位二极管D1的正极端1接地，钳位二极管D1的负极端2接第一直流电源VCC1，钳位二极管D1的钳位端3与滑动开关S1的电源端2共接于三端电容C1的第一电源端1，三端电容C1的第一接地端2与第二接地端4共接于地，三端电容C1的第二电源端3为手动开关信号生成模块101的输出端，电阻R1的第一端接第一直流电源VCC1，电阻R1的第二端接三端电容C1的第二电源端3。

作为本发明一优选实施例，自动开关信号生成模块102包括：

电阻R2、二极管D2、电阻R3、电阻R4、电容C2、比较器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9及中央处理器U2；

电阻R2的第一端接第二直流电源VCC2，电阻R2的第二端与二极管D2的阳极共接于电阻R3的第一端，二极管D2的阴极为自动开关信号生成模块102的输入端，电阻R3的第二端与电容C2的第一端及电阻R4的第一端共接于比较器U1的同相输入端，电容C2的第二端与电阻R4的第二端共接于地，电阻R5的第一端接第一直流电源VCC1，电阻R5的第二端与电阻R6的第一端共接于比较器U1的反相输入端，电阻R7连接于比较器U1的同相输入端与输出端之间，比较器U1的正电源端与电阻R8的第一端共接于第一直流电源VCC1，电阻R8的第二端接比较器U1的输出端，比较器U1的负电源端接地，电阻R9连接于第一直流电源VCC1与比较器U1的输出端之间，中央处理器U2的第一通用输入输出口GPIO_IN连接比较器U1的输出端，且中央处理器U2的第二通用输入输出口GPIO_OUT为自动开关信号生成模块102的输出端。其中，中央处理器U2可以是单片机、ARM处理器或者其他具备数据处理与运算能力的可编辑逻辑器件。此外，为了满足数据传输，中央处理器U2还通过USB2.0总线与3G通信模块进行数据交互，即中央处理器U2与USB2.0总线连接，并通过USB2.0总线的第一差分信号接口DM和第二差分信号接口DP分别与机载3G通信模块200的第一差分信号通讯端USB_D-和第二差分信号通讯端USB_D+连接以实现数据通讯。

作为本发明一优选实施例，开关控制信号生成模块103为一与门U3，与门U3的第一输入端1、第二输入端2及输出端3分别为开关控制信号生成模块103的第一输入端、第二输入端及输出端，与门U3的正电源端4和负电源端5分别连接第一直流电源VCC1和地。

作为本发明一优选实施例，工作状态提示模块104包括发光二极管LED1、电阻R10及电阻R11，发光二极管LED1的阳极为工作状态提示模块104的高电位端，电阻R10的第一端和电阻R11的第一端共接于发光二极管LED1的阴极，电阻R10的第二端和电阻R11的第二端分别为工作状态提示模块104的第一低电位端和第二低电位端。

在本发明实施例中，第一直流电源VCC1的输出电压为+3.3V，第二直流电源VCC2的输出电压为+28V。

以下结合工作原理对上述的用于3G通信模块的开关控制装置100作进一步说明：

当飞机的舱门开启或已停放于地面时，为了打开机载3G通信模块200以实现3G网络通信，工作人员可控制滑动开关S1使其回路端1和电源端2连通，则此时与门U3的第一输入端1从电阻R1获得一高电平（即为手动开关电平信号），与此同时，舱门信号或空地信号为18.8V高电平，而由于电阻R2将第二直流电源VCC2的输出电压（此时为28V）引至二极管D2的阳极，则二极管D2截止，18.8V高电平无法通过二极管D2，于是，电阻R2、电阻R3及电阻R4将第二直流电源VCC2的输出电压（28V）进行分压使比较器U1的同相输入端获得2.2V输入电压，而因电阻R5和电阻R6对第一直流电源VCC1的输出电压（此时为3.3V）分压后使比较器U1的反相输入端得到1.32V的输入电压，由此可知，比较器U1的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压，则比较器U1的输出端输出高电平至中央处理器U2，中央处理器U2的第一通用输入输出口GPIO_IN在检测到比较器U1的输出端为高电平时，会通过其第二通用输入输出口GPIO_OUT输出一高电平（即为自动开关电平信号）至与门U3的第二输入端2，至此，与门U3的第一输入端1和第二输入端2均获得高电平，所以其输出端3会输出一高电平（即为开关控制电平信号）驱动机载3G通信模块200打开并进入正常通信工作状态，同时电阻R10的第二端和电阻R11的第二端会从机载3G通信模块200得到低电平，从而使发光二极管LED1发光以提示机载3G通信模块200处于正常通信工作状态。

当飞机舱门关闭或已飞离地面时，舱门信号或空地信号为低电平，此时二极管D2会导通并从电阻R2将第二直流电源VCC2的输出电压（28V）引至二极管D2的阴极，则此时二极管D2的阳极电压最大值为0.7V，该0.7V电压再通过电阻R3和电阻R4分压后使比较器U1的同相输入端的电压小于其反相输入端的电压（1.32V），则比较器U1会输出一低电平至中央处理器U2，中央处理器U2便会通过其第二通用输入输出口GPIO_OUT输出一低电平（即为自动开关电平信号）至与门U3的第二输入端，于是，与门U3的输出端3会输出一低电平（即为开关控制电平信号）关闭机载3G通信模块200，同时电阻R10的第二端和电阻R11的第二端会从机载3G通信模块200得到高电平，从而使发光二极管LED1熄灭以提示机载3G通信模块200处于关闭状态。在上述控制机载3G通信模块200关闭的过程中，工作人员是否对滑动开关S1进行操作都不会影响机载3G通信模块200的关闭，因为只要与门U3的第一输入端1和第二输出端2的其中一个输入低电平，则与门U3会输出低电平使机载3G通信模块200关闭，这样便可以减少工作人员的工作量，开关控制装置100可在飞机飞离地面时自动关闭机载3G通信模块200，从而避免机载3G通信模块200所发出的射频信号在飞机舱门关闭或已飞离地面时影响飞机上其他电子设备的正常工作。

本发明实施例通过采用包括手动开关信号生成模块、自动开关信号生成模块、开关控制信号生成模块及工作状态提示模块的机载3G通信模块的开关控制装置，使机载无线通讯系统中的机载3G通信模块能够根据工作人员的开关操作和所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化实现开关，进而使机载3G通信模块在手动开关和自动开关同时作用下实现准确受控，且能够对机载3G通信模块的工作状态进行显示，从而解决了现有技术所存在的降低工作人员的工作效率，且无法准确提供工作状态提示以使工作人员明确知道机载3G通信模块的工作状态的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机载3G通信模块的开关控制装置，与飞机的机载3G通信模块连接，其特征在于，所述开关控制装置包括：

手动开关信号生成模块，用于根据工作人员的开关操作输出相应的手动开关电平信号；

自动开关信号生成模块，输入端接入飞机舱门感应信号或空地信号，用于根据所述飞机舱门感应信号或所述空地信号的变化相应地输出自动开关电平信号；

开关控制信号生成模块，第一输入端连接所述手动开关信号生成模块的输出端，第二输入端连接所述自动开关信号生成模块的输出端，输出端连接所述机载3G通信模块的开关控制端，用于根据所述手动开关电平信号和所述自动开关电平信号生成相应的开关控制电平信号至所述机载3G通信模块。

2.如权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述开关控制装置还包括：根据所述机载3G通信模块的开关状态进行相应的发光提示的工作状态提示模块；所述工作状态提示模块的高电位端接第一直流电源，所述工作状态提示模块的第一低电位端连接所述机载3G通信模块的第一发光控制端，所述工作状态提示模块的第二低电位端连接所述机载3G通信模块的第二发光控制端。

3.如权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述手动开关信号生成模块包括：

滑动开关S1、钳位二极管D1、三端电容C1及电阻R1；

所述滑动开关S1的回路端空接，所述滑动开关S1的接地端接地，所述钳位二极管D1的正极端接地，所述钳位二极管D1的负极端接第一直流电源，所述钳位二极管D1的钳位端与所述滑动开关S1的电源端共接于所述三端电容C1的第一电源端，所述三端电容C1的第一接地端与第二接地端共接于地，所述三端电容C1的第二电源端为所述手动开关信号生成模块的输出端，所述电阻R1的第一端接第一直流电源，所述电阻R1的第二端接所述三端电容C1的第二电源端。

4.如权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述自动开关信号生成模块包括：

电阻R2、二极管D2、电阻R3、电阻R4、电容C2、比较器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9及中央处理器；

所述电阻R2的第一端接第二直流电源，所述电阻R2的第二端与所述二极管D2的阳极共接于所述电阻R3的第一端，所述二极管D2的阴极为所述自动开关信号生成模块的输入端，所述电阻R3的第二端与所述电容C2的第一端及所述电阻R4的第一端共接于所述比较器U1的同相输入端，所述电容C2的第二端与所述电阻R4的第二端共接于地，所述电阻R5的第一端接+3.3V直流电源，所述电阻R5的第二端与所述电阻R6的第一端共接于所述比较器U1的反相输入端，所述电阻R7连接于所述比较器U1的同相输入端与输出端之间，所述比较器U1的正电源端与所述电阻R8的第一端共接于第一直流电源，所述电阻R8的第二端接所述比较器U1的输出端，所述比较器U1的负电源端接地，所述电阻R9连接于第一直流电源与所述比较器U1的输出端之间，所述中央处理器的第一通用输入输出口连接所述比较器U1的输出端，且所述中央处理器的第二通用输入输出口为所述自动开关信号生成模块的输出端。

5.如权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述开关控制信号生成模块为一与门U3，所述与门U3的第一输入端、第二输入端及输出端分别为所述开关控制信号生成模块的第一输入端、第二输入端及输出端，所述与门U3的正电源端和负电源端分别连接第一直流电源和地。

6.如权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述工作状态提示模块包括发光二极管LED1、电阻R10及电阻R11，所述发光二极管LED1的阳极为所述工作状态提示模块的高电位端，所述电阻R10的第一端和所述电阻R11的第一端共接于所述发光二极管LED1的阴极，所述电阻R10的第二端和所述电阻R11的第二端分别为所述工作状态提示模块的第一低电位端和第二低电位端。

7.如权利要求2至5任一项所述的开关控制装置，其特征在于，所述第一直流电源的输出电压为+3.3V。

8.如权利要求4所述的开关控制装置，其特征在于，所述第二直流电源的输出电压为+28V。

9.一种机载无线通讯系统，其特征在于，包括机载3G通信模块，以及权利要求1-8中任一项所述的机载3G通信模块的开关控制装置。